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美國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)多功能數(shù)字隱形眼鏡

發(fā)布時(shí)間:2009-09-17 作者: 來(lái)源: 瀏覽:692

  美國(guó)華盛頓大學(xué)的科學(xué)家正致力于開(kāi)發(fā)一種基于“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”(augmented reality,又稱(chēng)混合現(xiàn)實(shí),通過(guò)電腦技術(shù)將物理世界和虛擬物體實(shí)時(shí)疊加到同一個(gè)畫(huà)面或空間)原理的數(shù)字隱形眼鏡。它不僅可以增強(qiáng)我們的日常感知能力,提供實(shí)時(shí)健康監(jiān)測(cè),還可創(chuàng)造一種全新的游戲或社交網(wǎng)絡(luò)接口。

  據(jù)華盛頓大學(xué)的生物納米技術(shù)教授、項(xiàng)目小組成員巴巴克?帕爾維斯介紹,眼睛是通往人體的門(mén)戶(hù);之所以選擇隱形眼鏡作為“增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)”技術(shù)的載體,是因?yàn)檠劬Ρ砻娴拇罅繑?shù)據(jù)可以滿(mǎn)足個(gè)人健康監(jiān)測(cè)所需。

  自2004年以來(lái),帕爾維斯及其同事們一直致力于多功能隱形眼鏡的開(kāi)發(fā)。他們采用了自行組裝的光電器件和無(wú)線電波供電技術(shù),并將微型天線、控制電路、LED和無(wú)線芯片集成到隱形眼鏡中。帕爾維斯希望,這些包含了數(shù)百塊LED的組件最終可在人眼前顯示文字、圖表乃至照片。

  研究人員的下一個(gè)目標(biāo)是推出更高級(jí)版本的隱形眼鏡,這個(gè)指尖大小的小玩意將使你擁有一雙電子眼,它不僅可在進(jìn)入視野的每個(gè)對(duì)象下方顯示虛擬滾動(dòng)字幕,提供大量信息,還可用于監(jiān)測(cè)生命體征,如體溫、膽固醇、鈉、鉀和血糖水平。類(lèi)似的產(chǎn)品還包括用于診斷瘧疾的手機(jī)顯微鏡、供外科醫(yī)生操練手術(shù)的任天堂Wiimote手柄、可跟蹤糖尿病患者血糖水平的iPhone(手機(jī)上網(wǎng))應(yīng)用程序。簡(jiǎn)言之,具有保健功能的高科技小玩意正變得越來(lái)越靈活和強(qiáng)大。帕爾維斯指出,許多驗(yàn)血時(shí)才能得到的數(shù)據(jù)都可通過(guò)數(shù)字隱形眼鏡在眼睛表面讀取,這將成為健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的又一個(gè)重大突破。

  然而這僅僅是一個(gè)開(kāi)始,人眼的許多功能依然有待發(fā)掘。除個(gè)人健康監(jiān)測(cè)之外,數(shù)字隱形眼鏡還可為游戲、社交網(wǎng)絡(luò)以及通常意義上的虛擬?現(xiàn)實(shí)互動(dòng)創(chuàng)造出一種新的接口。

  這一切聽(tīng)起來(lái)很酷,然而在真正達(dá)到視覺(jué)增強(qiáng)效果之前,科學(xué)家們依然面臨許多重大的挑戰(zhàn)。由于隱形眼鏡將與人眼直接接觸,安全性成了最令人擔(dān)憂(yōu)的一點(diǎn)。目前研究小組在活兔身上進(jìn)行的試驗(yàn)已取得了成功,這些兔子連續(xù)佩戴眼鏡達(dá)20分鐘而未產(chǎn)生任何不良反應(yīng)。不過(guò)為了獲得美國(guó)食品和藥物管理局的批準(zhǔn),隱形眼鏡還需要進(jìn)一步的測(cè)試。

  佐治亞理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的增強(qiáng)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室主任兼副教授布萊爾?麥金太爾指出,另一個(gè)根本性的挑戰(zhàn)來(lái)自于隱形眼鏡的追蹤能力?,F(xiàn)階段的研究成果令人振奮不已,然而它們與實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。要想產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)世界實(shí)時(shí)疊加的理想畫(huà)面,必須確切地了解使用者的視覺(jué)方向,尤其是在他們掃視周?chē)鷷r(shí),而眼睛的掃視速度往往非常快。因此麥金太爾認(rèn)為,基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的框架眼鏡有可能成為現(xiàn)階段的過(guò)渡產(chǎn)品,我們只需追蹤眼睛的位置及其相對(duì)于隱形眼鏡的位置,無(wú)須知道人眼的實(shí)際視覺(jué)方向。

  另一方面,帕爾維斯亦承認(rèn),即使采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù),也很難賦予這種微型設(shè)備足夠強(qiáng)大的計(jì)算能力。許多先進(jìn)的傳感器可以強(qiáng)化隱形眼鏡的功能,然而集成成了首要難題。這也是帕爾維斯及其同事不得不自行裝配組件的原因。隨著增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能的進(jìn)一步拓展,隱形眼鏡也需要更強(qiáng)大的處理能力,為此它可能需要借助智能手機(jī)等聯(lián)合設(shè)備的力量。

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